(57)【要約】  接合用樹脂を介して可撓性のラミネート外装体と電極端子とを接合した形態の場合でも、電極端子回りのシール性及び絶縁性を確保する。  熱可塑性樹脂製の内面層２ａと金属層２ｂとを有するラミネート外装体２と、内部電極対１と電気的に連結され、ラミネート外装体２のヒートシール部２０を気密に貫通して外部に引き出される電極端子３とを備え、電極端子３が介在するヒートシール部２０Ｄでは、ラミネート外装体２と電極端子３とが接合用樹脂５を介して接合されていると共に、電極端子３と対峙するラミネート外装体２の内面層２ａに、ヒートシールの際に余剰となった樹脂を収容する余剰樹脂収容部２０ａが形成されているのに対し、ラミネート外装体２の内面層２ａ同士が接合するヒートシール部２０Ｐには、余剰樹脂収容部２０ａが形成されていない。
2011089965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシール可能な熱可塑性樹脂製の内面層と金属層とを有する可撓性のラミネート外装体と、
前記ラミネート外装体の周辺に形成されたヒートシール部により、当該ラミネート外装体の内部に密封状態に収容され、シート状の正電極及びシート状の負電極がセパレータを介して交互に積層形成された内部電極対と、
前記内部電極対と電気的に連結され、前記ラミネート外装体のヒートシール部を気密に貫通して外部に引き出される電極端子と
を備え、
前記電極端子が介在するヒートシール部では、前記ラミネート外装体と前記電極端子とが接合用樹脂を介して接合されていると共に、前記電極端子と対峙する前記ラミネート外装体の内面層に、ヒートシールの際に余剰となった樹脂を収容する余剰樹脂収容部が形成されているのに対し、前記ラミネート外装体の内面層同士が接合するヒートシール部には、前記余剰樹脂収容部が形成されていないことを特徴とするシート状二次電池。
【請求項２】
前記余剰樹脂収容部は、前記電極端子が介在するヒートシール部において、シール後の接合用樹脂の厚さとラミネート外装体の内面層との厚さとを加えた総厚さが、シール前の総厚さの６５〜９０％となるように、その形成位置が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のシート状二次電池。
【請求項３】
前記余剰樹脂収容部は、ラミネート外装体の内面層同士を接合する通常のヒートシール部を基準にして、その形成位置が設定されていることを特徴とする請求項２に記載のシート状二次電池。
【請求項４】
前記余剰樹脂収容部は、ラミネート外装体の表面から突出するように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のシート状二次電池。
【請求項５】
前記接合用樹脂は、ラミネート外装体の内面層と同様な材質であって架橋構造を有する熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のシート状二次電池。
【請求項６】
前記電極端子は、その厚さが０．２〜５．０ｍｍであり、ヒートシール部に沿った長さが１６〜１００ｍｍの板状の端子であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のシート状二次電池。
【請求項７】
前記シート状二次電池は、その容量が１．５Ａｈ以上であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のシート状二次電池。
【請求項８】
ヒートシール可能な熱可塑性樹脂製の内面層と金属層とを有する可撓性のラミネート外装体の内部に、シート状の正電極及びシート状の負電極をセパレータを介して交互に積層した内部電極対を収容したシート状二次電池の製造方法であって、
所定の形状の窪みを有する一対のシール治具を用い、
前記内部電極対と接続された電極端子の表面を粗面化処理した後、当該表面と接合可能な熱可塑性の接合用樹脂を塗布し、電極端子及びその表面の接合用樹脂を介してラミネート外装体をヒートシールする際に、前記一対のシール治具により電極端子が突出したラミネート外装体のヒートシール部を挟み込んで加熱加圧し、前記電極端子が介在するヒートシール部には、ヒートシールの際に余剰となった樹脂を収容する余剰樹脂収容部をラミネート外装体の内面層に形成する一方、ラミネート外装体の内面層同士が接合するヒートシール部には、前記余剰樹脂収容部を形成しないことを特徴とするシート状二次電池の製造方法。
【請求項９】
前記余剰樹脂収容部は、シール後の接合用樹脂の厚さとラミネート外装体の内面層との厚さとを加えた総厚さが、シール前の総厚さの６５〜９０％となるように、その形成位置が設定されていることを特徴とする請求項８に記載のシート状二次電池。
【請求項１０】
前記シール治具は、ラミネート外装体の内面層同士を接合する通常のヒートシール部を加熱加圧する平坦な基準シール面と、ラミネート外装体の電極端子に対峙するヒートシール部を加熱加圧して余剰樹脂収容部を形成する収容部形成面とを有し、前記余剰樹脂収容部は、前記平坦な基準シール面に基づいて、前記形成位置が設定されることを特徴とする請求項９に記載のシート状二次電池の製造方法。
【請求項１１】
前記余剰樹脂収容部は、ラミネート外装体の外表面から突出するように形成されていることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載のシート状二次電池の製造方法。
【請求項１２】
前記接合用樹脂は、ラミネート外装体の内面層と同様な材質であって架橋構造を有する熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載のシート状二次電池の製造方法。
【請求項１３】
前記電極端子は、その厚さが０．２〜５．０ｍｍであり、ヒートシール部に沿った長さが１６〜１００ｍｍの板状の端子であることを特徴とする請求項８ないし１２のいずれかに記載のシート状二次電池の製造方法。
【請求項１４】
前記シート状二次電池は、その容量が１．５Ａｈ以上であることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれかに記載のシート状二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状二次電池及びその製造方法に係り、特に限定されるものではないが、例えば、電気自動車、ＵＰＳ（無停電電源装置）、ロードレベリング等の用途に好適に用いられる大容量のシート状二次電池及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器に対する小型・軽量化への要望は非常に強く、そのためには動力源である二次電池の性能向上が要求され、種々の電池の開発や改良が進められてきている。例えば、リチウムイオン二次電池は、現有する電池の中で最も高電圧、高エネルギー密度、耐高負荷化が実現できる二次電池であり、現在でもその改良が盛んに進められている。【０００３】
このリチウムイオン二次電池は、一般的には、シート状の正極集電体とその表面に塗布された正極活物質とで構成されたシート状の正電極と、シート状の負極集電体とその表面に塗布された負極活物質とで構成されたシート状の負電極とをセパレータを介して積層することにより形成されたシート状の内部電極対と、この内部電極対を密封状態に被覆すると共に内部に電解液を収容する電池ケースと、この電池ケース内の内部電極対の各正電極及び各負電極から電池ケースに設けられた正極端子及び負極端子にそれぞれ接続される正電極端子及び負電極端子とで構成されており、充電時にはリチウムが正電極の正極活物質から電解液中にリチウムイオンとして抜け出し、負電極の負極活物質中に入り込み、放電時にはこの負極活物質中に入り込んだリチウムイオンが電解液中に放出され、再び正電極の正極活物質中に戻ることにより、充放電を行っている。かかるリチウムイオン二次電池については、その高エネルギー密度を達成できるということから、例えばハイブリッド自動車（ＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等の分野で用いられる大容量二次電池として期待されており、既に多くの開発や提案が行われている。【０００４】
例えば、このようなリチウムイオン二次電池として、ラミネートフィルムを用いた外装体の中に内部電極対と電解液とを封入したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
ここで、特許文献１には、正極、負極及びセパレータからなる発電要素が金属樹脂複合材からなるラミネート外装体としての外装フィルム内に収容封止され、ヒートシール等の際に外装フィルムに発生するしわ等を防止するために、かかる外装フィルムの封止部をエンボス加工したシート状二次電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−５２６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年は、二次電池セル単体の大容量化といった要請が一段と高まってきており、比較的大電流の取り出しが可能なように断面積の大きい電極端子の採用が望まれている。【０００８】
このような要請に対して、上述の特許文献に開示された二次電池のように、ラミネート外装体の封止部にしわ防止のための凹凸を単純に形成しただけでは、断面積の大きな肉厚で幅広の電極端子を採用した場合のシール性や絶縁性が不十分となるといった問題が生じていた。【０００９】
特に、電極端子と可撓性を有する極薄のラミネート外装体の内面層（ヒートシール樹脂）との接合性（接着性）を向上させるために、両者の間に接合用の接合樹脂を設けて、かかる接合用樹脂を介して電極端子とラミネート外装体とを接合する場合には、ヒートシールの際に余剰となった接合用樹脂が加熱圧接により電極端子の表面に沿って移動（溶け流れ）し、溶け溜まり等が発生して樹脂層の厚さが不均一となったり、隙間が形成されてシール性や絶縁性を損なうといった問題が生じていた。また、搭載機器の小型化に伴う設置スペースやレイアウト上の制約等により、シート状二次電池を搭載する際にラミネート外装体の周辺部に折り曲げ荷重等の不測の外的ストレスが加わる場合が生じ、かかる状況においては、電極端子回りのシール性や絶縁性がより一層低下し易いという問題が生じていた。【００１０】
そして、こうした傾向は、電極端子のサイズが厚く幅広くなるほどシールに必要な熱量が大きくなって溶け流れや溶け溜まり等が発生し易くなるため、大容量化を企図して断面積の大きな電極端子を採用した場合に顕著な問題として発生していた。【００１１】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、接合用樹脂を介して可撓性のラミネート外装体と電極端子とを接合した形態の場合でも、電極端子回りのシール性及び絶縁性を確保することができるシート状二次電池及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明に係るシート状二次電池は、ヒートシール可能な熱可塑性樹脂製の内面層と金属層とを有する可撓性のラミネート外装体と、前記ラミネート外装体の周辺に形成されたヒートシール部により、当該ラミネート外装体の内部に密封状態に収容され、シート状の正電極及びシート状の負電極がセパレータを介して交互に積層形成された内部電極対と、前記内部電極対と電気的に連結され、前記ラミネート外装体のヒートシール部を気密に貫通して外部に引き出される電極端子とを備え、前記電極端子が介在するヒートシール部では、前記ラミネート外装体と前記電極端子とが接合用樹脂を介して接合されていると共に、前記電極端子と対峙する前記ラミネート外装体の内面層に、ヒートシールの際に余剰となった樹脂を収容する余剰樹脂収容部が形成されているのに対し、前記ラミネート外装体の内面層同士が接合するヒートシール部には、前記余剰樹脂収容部が形成されていないことを特徴とするものである。【００１３】
このように構成した場合には、ラミネート外装体と電極端子とを接合用樹脂を介して容易に接合可能とすると共に、ラミネート外装体を封止（ヒートシール）する際に余剰となった樹脂を余剰樹脂収容部内に吸収・収容して、接合用樹脂の厚さや加圧力等の煩雑で複雑な調整制御を要することなく、シール信頼性及び絶縁信頼性の向上に寄与することができる。加えて、可撓性のラミネート外装体に折り曲げ荷重等の不測の外的ストレスが加わった場合でも、シール性及び絶縁性を安定して維持することができる。【００１４】
また、前記余剰樹脂収容部は、前記電極端子が介在するヒートシール部において、シール後の接合用樹脂の厚さとラミネート外装体の内面層との厚さとを加えた総厚さが、シール前の総厚さの６５〜９０％となるように、その形成位置が設定されていてもよい。【００１５】
このように構成した場合には、電極端子回りのシール性と絶縁性とを同時に安定して確保することができる。【００１６】
さらに、前記余剰樹脂収容部は、ラミネート外装体の内面層同士を接合する通常のヒートシール部を基準にして、その形成位置が設定されていてもよい。【００１７】
このように構成した場合には、通常のヒートシール部の平坦面を基準にして、余剰樹脂収容部の形成位置を安定して設定することができるので、電極端子回りのシール性及び絶縁性のより安定した確保に寄与することができる。【００１８】
また、前記余剰樹脂収容部は、ラミネート外装体の表面から突出するように形成されていてもよい。【００１９】
このように構成した場合には、余剰樹脂収容部の形成状態を外観から判断でき、シール性及び絶縁性の確保を目視にて容易に確認することができる。【００２０】
また、前記接合用樹脂は、ラミネート外装体の内面層と同様な材質であって架橋構造を有する熱可塑性樹脂であってもよい。【００２１】
また、前記電極端子は、その厚さが０．２〜５．０ｍｍであり、ヒートシール部に沿った長さが１６〜１００ｍｍの板状の端子であってもよい。【００２２】
このように構成した場合には、その周囲のシール性や絶縁性が特に問題となる断面積の大きな電極端子を採用した形態に、より好適に適用することができる。【００２３】
以上において、前記シート状二次電池は、その容量が１．５Ａｈ以上とすることができる。【００２４】
このように構成した場合には、必然的に断面積の大きな電極端子が必要となるシート状二次電池に好適に適用することができる。【００２５】
本発明に係るシート状二次電池の製造方法は、ヒートシール可能な熱可塑性樹脂製の内面層と金属層とを有する可撓性のラミネート外装体の内部に、シート状の正電極及びシート状の負電極をセパレータを介して交互に積層した内部電極対を収容したシート状二次電池の製造方法であって、所定の形状の窪みを有する一対のシール治具を用い、前記内部電極対と接続された電極端子の表面を粗面化処理した後、当該表面と接合可能な熱可塑性の接合用樹脂を塗布し、電極端子及びその表面の接合用樹脂を介してラミネート外装体をヒートシールする際に、前記一対のシール治具により電極端子が突出したラミネート外装体のヒートシール部を挟み込んで加熱加圧し、前記電極端子が介在するヒートシール部には、ヒートシールの際に余剰となった樹脂を収容する余剰樹脂収容部をラミネート外装体の内面層に形成する一方、ラミネート外装体の内面層同士が接合するヒートシール部には、前記余剰樹脂収容部を形成しないことを特徴とするものである。【００２６】
このような製造方法によれば、電極端子とラミネート外装体との接合を容易に可能とすると共に、ヒートシールの際に余剰となった樹脂を収容する余剰樹脂収容部を特別の工程を別途設けることなくヒートシールと同時に形成可能とし、加えて、可撓性のラミネート外装体に折り曲げ荷重等の不測の外的ストレスが加わった場合でも、シール性及び絶縁性を同時に確保できるシート状二次電池を容易に製造することができる。【００２７】
また、前記余剰樹脂収容部は、シール後の接合用樹脂の厚さとラミネート外装体の内面層との厚さとを加えた総厚さが、シール前の総厚さの６５〜９０％となるように、その形成位置が設定されていてもよい。【００２８】
このような製造方法によれば、電極端子回りのシール性と絶縁性とを同時に安定して確保することができる。【００２９】
さらに、前記シール治具は、ラミネート外装体の内面層同士を接合する通常のヒートシール部を加熱加圧する平坦な基準シール面と、ラミネート外装体の電極端子に対峙するヒートシール部を加熱加圧して余剰樹脂収容部を形成する収容部形成面とを有し、前記余剰樹脂収容部は、前記平坦な基準シール面に基づいて、前記形成位置が設定されてもよい。【００３０】
このような製造方法によれば、平坦な基準シール面を基準として、余剰樹脂収容部の形成位置を安定して設定することができるので、ラミネート外装体と電極端子との離隔距離をより安定して確実に確保すると共に、機械化や量産化に寄与することができる。【００３１】
また、前記余剰樹脂収容部は、ラミネート外装体の外表面から突出するように形成されていてもよい。【００３２】
このように構成した場合には、余剰樹脂収容部の形成状態を外観から判断でき、シール性及び絶縁性の確保を目視にて容易に確認することができる。【００３３】
また、前記接合用樹脂は、ラミネート外装体の内面層と同様な材質であって架橋構造を有する熱可塑性樹脂であってもよい。【００３４】
このように構成した場合には、電極端子とラミネート外装体の内面層とを良好に接着することができる。【００３５】
また、前記電極端子は、その厚さが０．２〜５．０ｍｍであり、ヒートシール部に沿った長さが１６〜１００ｍｍの板状の端子であってもよい。【００３６】
このように構成した場合には、その周囲のシール性や絶縁性が特に問題となる断面積の大きな電極端子を採用したシート状二次電池に好適な製造方法を提供することができる。【００３７】
以上において、前記シート状二次電池は、その容量が１．５Ａｈ以上であってもよい。【００３８】
このように構成した場合には、必然的に断面積の大きな電極端子が必要となるシート状二次電池に好適に適用することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、接合用樹脂を介してラミネート外装体と電極端子とを接合した形態の場合でも、電極端子回りのシール性及び絶縁性を安定して確保することができるシート状二次電池及びその製造方法を簡易な構成で容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るシート状二次電池を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のシート状二次電池の左側面図である。
【図３】図１のシート状二次電池のＡ−Ａ線断面図であり、図２における円Ａ´で囲まれた部分の拡大図である。
【図４】図１における内部電極対を説明するための模式的拡大図である。
【図５】本発明に係るシート状二次電池の製造方法に用いるシール治具の構成を示す模式図である。
【図６】本発明に係るシート状二次電池の製造方法に用いるシール治具による余剰樹脂収容部の形成状態を示す模式図であり、（ａ）はシール治具によりラミネート外装体の外面層から加熱加圧する場合の余剰樹脂収容部の形成状態、（ｂ）はシール治具によりラミネート外装体の内面層を直接加熱加圧する場合の余剰樹脂収容部の形成状態を示す模式図である。
【図７】比較検証の際に作製した実施例に係る余剰樹脂収容部を有するシート状二次電池と比較例に係るシート状二次電池の構成を説明するための模式図である。
【図８】比較検証の際のヒートシール部の折り曲げ状況を説明するための模式図である。
【図９】比較検証の際の樹脂層厚さの状況を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の一実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。ここで、図１は、本発明に係るシート状二次電池の一例を模式的に示す斜視図であり、図２は図１における左側面図である。また、図３は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図２における円Ａ´で囲まれた部分を拡大して示した図であり、図４は、内部電極対の構成を説明するための模式図である。
【００４２】
図１〜図３において、１０はシート状リチウムイオン二次電池（シート状二次電池）であり、可撓性のラミネート外装体２により内部電極対１及び電解液ＤＬが内部に密封状態に収容されている。具体的には、図３に最も良く示されるように、複数のシート状の正電極１ａと複数のシート状の負電極１ｂとを、セパレータ１ｃを介して交互に積層して形成した内部電極対１が、電解液ＤＬと共にラミネート外装体２の内部に密封状態に収容されている。さらに、当該内部電極対１における正電極１ａと電気的に連結した導電性の正電極リード３ａ（正電極端子）が、ラミネート外装体２のヒートシール部２０を気密に貫通すると共にこのヒートシール部２０に固着され、ヒートシール部２０を貫通してラミネート外装体２の外部に突出し、引き出された部分が外部端子として用いられるようになっている。また、図示を省略しているが、負電極１ｂにも導電性の負電極リード３ｂ（負電極端子）が電気的に連結されており、当該負電極端子３ｂは、図１に示されるようにラミネート外装体２を挟んで、正電極端子３ａとは反対側の端部（本例では、図中、下端部）から、正電極端子３ａと同様にヒートシール部２０を貫通して気密状態で外部に引き出されている。なお、本実施の形態に係るシート状二次電池１０は、大容量化を企図したものであり、上述したように積層された多数のシート状電極１ａ，１ｂをそれぞれ集約して対応する各電極端子３ａ，３ｂに接続しているため、必然的に当該電極端子３ａ，３ｂは比較的断面積の大きなものとなっている。
【００４３】
本実施の形態において、内部電極対１は、図４に最も良く示されるように、アルミニウム製の正極集電体１１の両面に正極活物質１２を塗布して形成されたシート状の正電極１ａと、銅製の負極集電体１３の両面に負極活物質１４を塗布して形成されたシート状の負電極１ｂとを、セパレータ１ｃを介して交互に積層してシート状に形成されており、アルミニウム製の正極集電体１１及び銅製の負極集電体１３は、共にその厚さが５〜３０μｍ程度の極薄の金属箔として形成されている。なお、電極端子３と連結される各シート状電極１ａ，１ｂの端部には、上記活物質は塗布されていない。
【００４４】
本実施の形態において、正極活物質１２としては、コバルト酸リチウム複合酸化物（ＬＣＯ）、マンガン酸リチウム複合酸化物（ＬＭＯ）、ニッケル酸リチウム複合酸化物（ＬＮＯ）等のリチウム複合酸化物を用いることができる。また、ＬＮＭＣＯといった３元素材料やＬＭＮＯ，ＬＭＣＯ，ＬＮＣＯといった２元素材料を用いてもよい。さらにこれらの主材料を混合したものでもよい。
【００４５】
一方、負極活物質１４としては、グラファイトやハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料を用いることができ、これらの主材料を混合したものでもよい。また、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）（この場合、負極集電箔はアルミ）等を用いてもよい。
【００４６】
セパレータ１ｃは、多孔質膜、不織布、網など、電子絶縁性で正電極１ａ及び負電極１ｂとの密着に対して充分な強度を有するものであれば、どのようなものでも使用可能である。材質は特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等の単層多孔質膜及びこれらの多層化した多孔質膜が接着性及び安全性の観点から好ましい。
【００４７】
また、イオン伝導体として用いる電解液ＤＬに供する溶剤及び電解質塩としては、従来の電池に使用されている非水系の溶剤及びリチウムを含有する電解質塩が使用可能である。具体的には、溶剤として、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸メチルエチルなどのエステル系溶剤、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、ジエチルエーテル、ジメチルエーテルなどのエーテル系溶剤の単独液、及び前述の同一系統の溶剤同士あるいは異種系統の溶剤からなる２種の混合液が使用可能である。また電解質塩として、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２などが使用可能である。
【００４８】
さらに、本実施の形態において、正電極端子３ａは正極集電体１１と同じアルミニウム製であり、負電極端子３ｂは負極集電体１３と同じ銅製又はニッケル製である。ただし、その材質としては特に限定されるものではなく、電気化学的に安定な金属材料を用いることが望ましい。各電極端子３ａ，３ｂは板状の端子として形成されており、各シート状電極１ａ，１ｂと、対応する各電極端子３ａ，３ｂとは、接続抵抗の低減等の観点から超音波溶接により接続されている。また、各電極端子３ａ，３ｂの大きさとしては、保護回路基板とのはんだ接続等の際の加工性や大容量化を考慮すると、その厚さは０．２〜５．０ｍｍであることが好ましく、さらに、耐（突入）高電流及び機械的強度を考慮すると、その厚さは１．０〜５．０ｍｍであることがより好ましい。また、各電極端子３ａ，３ｂの幅（ヒートシール部２０に沿った長さ）は、加工性や大容量化（例えば、ＨＶ用としては１．５Ａｈ以上が好ましく、ＥＶ用としては、１５Ａｈ以上が好ましい）等の観点から、１６〜１００ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４９】
本発明において、内部電極対１と電解液ＤＬとを内部に密封状態に収容する可撓性のラミネート外装体２については、シート状二次電池１０の電池ケースとして使用可能な強度を有すると共に収容される電解液ＤＬに対して優れた耐電解液性を有するものであれば特に制限されるものではなく、具体的には、内面側に例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、アイオノマー等の耐電解液性及びヒートシール性に優れた熱可塑性樹脂製の内面層を、中間に例えばアルミ箔、ステンレス箔等の可撓性及び強度に優れた金属箔製の中間層を、また、外面側に例えばポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の電気絶縁性に優れた絶縁樹脂製の外面層を有する三層構造のラミネートフィルムを用いて形成することができる。
【００５０】
本実施の形態に係る上記ラミネート外装体２は、内面側にポリプロピレン製の内面層２ａ（厚さ：１５〜１００μｍ）を、中間にアルミ箔製の中間層２ｂ（厚さ：３０〜８０μｍｍ）を、また、外面側にナイロン製の外面層２ｃ（厚さ：１２〜６０μｍ）を有する三層構造のラミネートフィルムで形成されている。そして、積層体である内部電極対１の収容域に対応するラミネート外装体２には、平面視略方形状（シート状電極１ａ，１ｂと平行な断面が略方形状）の積層体収容部２ｓが、厚さ方向に盛り上がるように形成されていると共に、ラミネート外装体２の周辺部には、ヒートシール部２０が形成されている。
【００５１】
また、図３に最も良く示されるように、ラミネート外装体２の内面層２ａのヒートシール部２０と対向する電極端子３ａの周囲には、接合用樹脂５が塗布されている。なお、上記接合用樹脂５が塗布される電極端子３の表面を予め粗面化（例えば、中心線平均粗さＲａ：０．１〜１．０μｍ）しておくことで、電極端子３と接合用樹脂５との良好な接着性を確保することができる。
【００５２】
一方、上記接合用樹脂５と対向するラミネート外装体２の少なくとも内面層２ａ（ヒートシール部２０）には、外面層２ｃ側に窪んだ凹部としての複数の窪み２０ａが形成されている。そして、かかる窪み２０ａが、ヒートシールの際に余剰となった接合用樹脂５を収容（吸収）する本実施の形態に係る余剰樹脂収容部に相当している。
【００５３】
本実施の形態に係るシート状二次電池１０では、上述したように電極端子３の回りに接着された接合用樹脂５を介して、ラミネート外装体２の内面層２ａと電極端子３とを接合することにより、特に、大容量化を企図した断面積の大きな（肉厚で幅の大きい）電極端子３と薄いラミネート外装体２との接合を可能としている。また、電極端子３の周囲を接合用樹脂５により覆うことにより、電極端子３の角部とラミネート外装体２との直接的な接触（機械的接触）を回避して、接触に伴う内面層２ａの損傷を未然に防止している。
【００５４】
なお、上記接合用樹脂５としては、電極端子３とラミネート外装体２の内面層２ａとの間に介在して、加熱加圧処理により両者を接着可能に接合するものであれば、その材質は適宜任意に選定することができる。ただし、ラミネート外装体２の内面層２ａ及び電極端子３との良好な接着性を確保するという観点からは、少なくともラミネート外装体２の内面層２ａと同様な熱可塑性樹脂（本例では、ポリプロピレン）であることが好ましく、さらに、電極端子３と接合用樹脂５との接合部分に架橋処理を施すことが好ましい。具体的には、接合用樹脂５の電極端子３と対峙する部分（面）に電子線架橋処理（高分子間の任意の箇所に架橋構造を形成する処理）を施し、当該部分の架橋度を高めて架橋度にグラジェント（勾配）をつけた熱可塑性樹脂（例えば、架橋ポリプロピレン）とすることにより、良好なシール性と耐侯性を確保することができる。
【００５５】
ところで、このような大容量化（例えば、１．５Ａｈ以上）を企図した断面積の大きな電極端子３と可撓性のラミネート外装体２とを接合用樹脂５を介してヒートシールする際には、介在する接合用樹脂５の厚さを薄くするとラミネート外装体２の金属層２ｂと電極端子３との間の絶縁性を損なう虞が生じる。一方、介在する接合用樹脂５の厚さを厚くすると、電池性能の劣化要因となる水分等がラミネート外装体２の内部に進入する可能性が増大すると共に、ヒートシールの際に余剰となった接合用樹脂５により電極端子３回りの樹脂層の厚さが不均一となることが本発明者らの研究により判明した。
【００５６】
具体的には、ヒートシールの際に余剰となった接合用樹脂５が加熱圧接により押し出されて電極端子３の表面に沿って移動して溶け流れや溶け溜まり（樹脂溜まり）等が発生し、ラミネート外装体２と電極端子３との間に隙間を生じさせたり、ラミネート外装体２の金属層２ｂと電極端子３との離隔距離が不均一（不安定）となって電極端子３回りのシール性や絶縁性を損なう要因となることが本発明者らの研究によって判明した。
【００５７】
従って、上記接合用樹脂５の厚さは、電極端子３回りのシール性と絶縁性とを同時に確保し得る適切な値（例えば、"シール後の樹脂層の総厚さ（接合用樹脂５と熱可塑性樹脂製の内面層２ａとの合計厚さ）"が"シール前の総厚さ"に対して６５〜９０%）に設定する必要があるが、ヒートシールの際に余剰な樹脂を発生させないようにこのような適切な値（範囲）を維持することは、接合用樹脂５の厚さを加味した加圧力等の煩雑で複雑な調整制御が必要となり、生産性（歩留まり）を著しく損なうといった問題が生じていた。
【００５８】
そこで、本実施の形態に係るシート状二次電池１０では、ヒートシールの際に余剰となった接合用樹脂５を収容（吸収）するポケット(窪み)としての余剰樹脂収容部２０ａを、以下のようにしてラミネート外装体２の所定の内面層２ａに形成することにより、断面積の大きな電極端子３を採用した場合でも、接合用樹脂５の厚さや加圧力等の煩雑な調整制御を要することなく、電極端子３とラミネート外装体２との間に接合用樹脂５を隙間なく均一に充填することを可能としている。
【００５９】
次に、上述のように構成したシート状二次電池の製造方法について、図面を参照してさらに説明する。
【００６０】
まず、アルミニウム製の正極集電体１１の両面に正極活物質１２を塗布して形成されたシート状の正電極１ａと、銅製の負極集電体１３の両面に負極活物質１４を塗布して形成されたシート状の負電極１ｂとを、セパレータ１ｃを介して交互に積層して電極積層体としての内部電極対１を形成し、各シート状電極１ａ，１ｂの端部を集約して、対応する各電極端子３ａ，３ｂ上に配置し、超音波溶接等により一体に溶接接続する。
【００６１】
併せて、プレス加工にてラミネート外装体２の内側に、内部電極対１を収容する断面略方形のカップ状の積層体収容部２ｓを形成する。なお、積層体収容部２ｓは、対向する一対のラミネート外装体２の一方に形成してもよいし、収容する内部電極対１の厚さや形状等に応じて、対向する一対のラミネート外装体２の双方に積層体収容部２ｓを形成してもよい。
【００６２】
次に、ラミネート外装体２のヒートシール部２０に対応する電極端子３部分に、所定の厚さ（例えば、０．０５〜０．１５ｍｍ）の接合用樹脂５（本例では、架橋ポリプロピレン）を積層形成する。具体的には、電極端子３の表面を粗面化処理した上で、加熱した接合用樹脂５を塗布し、その後、冷却して電極端子３回りに熱可塑性の接合用樹脂５を接着する。
【００６３】
そして、両電極端子３ａ，３ｂを、対向配置した一対のラミネート外装体２の相対する二辺から外に引き出した状態で、ラミネート外装体２の積層体収容部２ｓ内に内部電極対１を収容すると共に、上下のラミネート外装体２周縁のヒートシール部２０にて各電極端子３ａ，３ｂを挟み込む。
【００６４】
次に、図５に模式的に示すような凹字状の一対のシール治具ＴＬ，ＴＬ（図では、簡略化のため一対のシール治具のうち一方のみを示す）を用いて、ラミネート外装体２の電極端子３が突出している辺のヒートシール部２０を挟み込み、所定の温度（例えば、２２０〜２３０℃）及び圧接力（例えば、０．４ＭＰａ）にて加熱加圧する。ここで、本実施の形態に係る一対のシール治具ＴＬ，ＴＬはそれぞれ同様な構成を有し、長手方向両端部に通常のヒートシール部（ラミネート外装体２の内面層２ａ同士が接合するヒートシール部であり、以下、通常シール部２０Ｐと称する）を加熱加圧する平坦な基準シール面ＴＬ１と、両端部の基準シール面ＴＬ１，ＴＬ１の間に形成され、ラミネート外装体２が電極端子３と対峙するヒートシール部（電極端子３が介在するヒートシール部であり、以下、端子介在シール部２０Ｄと称する）を、接合用樹脂５や電極端子３と共に加熱加圧して、ラミネート外装体２の内面層２ａに余剰樹脂収容部２０ａを形成するための凹凸を有する収容部形成面ＴＬ２とを備えている。
【００６５】
具体的には、上記一対のシール治具ＴＬ，ＴＬの基準シール面ＴＬ１と収容部形成面ＴＬ２との間には、高さ方向に段差ｄが設けられていると共に、収容部形成面ＴＬ２には、電極端子３の上面又は下面と対峙して余剰樹脂収容部２０ａを形成する窪み（外面層２ｃに対して窪んだ凹部）ＴＬ２ｄが形成されており、一対のシール治具ＴＬ，ＴＬを電極端子３が突出している一対のラミネート外装体２，２のヒートシール部２０，２０（外面層２ｃ，２ｃ）にセット（対向する一対のヒートシール部２０，２０を上下一対のシール治具ＴＬ，ＴＬにて挟み込む）してヒートシール（所定の温度及び圧接力にて加熱加圧）した際に、各収容部形成面ＴＬ２，ＴＬ２と電極端子３との間に所定の離隔距離が確保されるようになっている。
【００６６】
言い換えれば、平坦な基準シール面ＴＬ１により通常シール部２０Ｐをヒートシールした際に、収容部形成面ＴＬ２と電極端子３との離隔距離が、電極端子３回りのシール性及び絶縁性を同時に確保可能とする所定の離隔距離となるように上記段差ｄが設定されている。より詳細には、本実施の形態では、端子介在シール部２０Ｄにおいて、シール後の樹脂層の総厚さがシール前の総厚さに対して６５〜９０％となるように上記段差ｄが設定されている。
【００６７】
ここで、上記段差ｄは、ラミネート外装体２と電極端子３とを接合用樹脂５を介してヒートシールした際に、余剰樹脂収容部２０ａの収容容積やヒートシールの際の圧力・温度等の所定のヒートシール条件に応じて、概略の設定範囲（許容範囲）を予め実測等により求めておくことができる。すなわち、本実施の形態では、予め求めた段差ｄを有する一対のシール治具ＴＬ，ＴＬを用いることにより、通常シール部２０Ｐの平坦な基準シール面ＴＬ１に基づいて、端子介在シール部２０Ｄにおける余剰樹脂収容部２０ａの形成位置を、電極端子３回りのシール性及び絶縁性を同時に満たすような適切な位置に安定して設定することができる。
【００６８】
なお、図５では、余剰樹脂収容部２０ａを形成するシール治具ＴＬの窪みＴＬ２ｄの形状及び配置として、平面視円形状の窪みを千鳥配置した構成を例示しているが、かかる窪みは余剰樹脂５を収容できるものであれば差し支えなく、その形状・配置は適宜任意に設定することができる。例えば、平面視多角形状の窪みでもよいし、任意の形状の窪みを縦横に格子状に整列配置してもよい。また、これらの形状・配置を適宜組み合わせてもよい。ただし、電極端子３の表面に沿って移動する余剰樹脂５を収容可能とするために、電極端子３に対応する内面層２ａの長手方向（ヒートシール部２０に沿った方向）及び幅方向（電極端子３が突出する方向）に渡って複数の窪みＴＬ２ｄを設けることが好ましい。
【００６９】
そして、上記一対のシール治具ＴＬ，ＴＬにより、ラミネート外装体２、接合用樹脂５及び電極端子３を挟み込み、所定の温度及び圧接力によりヒートシールすることにより、図６（ａ）に模式的に示すように、シール治具ＴＬと電極端子３との間で、接合用樹脂５を介して挟み込まれたラミネート外装体２の各層２ａ，２ｂ，２ｃが、シール治具ＴＬの収容部形成面ＴＬ２に形成された窪みＴＬ２ｄの形状に倣って一体的に変形し、端子介在シール部２０Ｄにおいて、平坦な基準シール面ＴＬ１に基づいて、ラミネート外装体２の少なくとも内面層２ａに余剰樹脂を収容可能とする余剰樹脂収容部２０ａが形成されることとなる。すなわち、電極端子３が介在する端子介在シール部２０Ｄには、上記余剰樹脂収容部２０ａが所定の位置（高さ）に形成されるのに対し、電極端子３が介在しない通常シール部２０Ｐ（ラミネート外装体２の内面層２ａ同士が接合するヒートシール部）には、上記余剰樹脂収容部２０ａは形成されないこととなる。
【００７０】
その後、ラミネート外装体２の周囲（ヒートシール部２０）の未封止の二辺のうち、一辺を加熱圧着してラミネート外装体２の内面樹脂層２ａをヒートシールし、一辺が未封止の開口部を有する三方封止体を形成し、開口部より電解液を注入した後、残りの一辺をヒートシールしてシート状二次電池を完成する。
【００７１】
このように、ヒートシールの際に、所定の形状を有する一対のシール治具ＴＬ，ＴＬを用いてラミネート外装体２を挟み込むことにより、所定の余剰樹脂収容部２０ａを形成するための工程を別途追加することなく、上記余剰樹脂収容部２０ａをヒートシール工程の一環としてヒートシールと同時に形成することができるので、工程の簡素化に寄与することができる。
【００７２】
また、上記一対のシール治具ＴＬ，ＴＬにより、ラミネート外装体２の外表面を押圧してラミネート外装体２の各層２ａ，２ｂ，２ｃを一括して、収容部形成面ＴＬ２の窪みＴＬ２ｄの形状に変形させることにより、結果的に、ラミネート外装体２の外表面から突出する凸部が形成され、余剰樹脂収容部２０ａの形成状態を外観から判断することが可能となる。具体的には、ヒートシール後、ラミネート外装体２の外面層２ｃにその表面から突出する凸部が形成されている場合には、ラミネート外装体２の内面層２ａに適正な余剰樹脂収容部２０ａが形成されていると判断することができるので、余剰樹脂収容部２０ａの形成状態（シール状態）が目視により容易に確認可能となる。
【００７３】
なお、図示は省略するが、両電極端子３ａ，３ｂがラミネート外装体２の１辺から突出した形態の場合には、当該電極端子３ａ，３ｂが突出する部分に、対応する２つの収容部形成面ＴＬ２，ＴＬ２を設けたシール治具ＴＬを用いることにより、同様な手順により余剰樹脂収容部２０ａを形成することができる。
【００７４】
また、上述の実施の形態では、一対のシール治具ＴＬ，ＴＬをラミネート外装体２の外表面２ｃから押圧して、各層２ａ，２ｂ，２ｃを一体的に変形（図６（ａ）参照）させたが、図６（ｂ）に模式的に示すような凸部ＴＬ２ｄ´を有する収容部形成面ＴＬ２´が形成されたシール治具ＴＬ´を用いて、ラミネート外装体２の内面層２ａを直接押圧して当該内面層２ａのみを変形させてもよい。このように構成した場合には、余剰樹脂収容部２０ａの深さが制限されると共に、余剰樹脂収容部２０ａを形成するための工程が別途必要となるが、ラミネート外装体２の表面が滑らかな（ラミネート外装体２の外表面２ｃに突起のない）シート状二次電池１０を得ることができる。
【実施例】
【００７５】
次に、本発明に係る余剰樹脂収容部２０ａを有するシート状二次電池１０の性能について検証評価した内容について、実施例として以下に説明する。【００７６】
なお、検証評価に当たっては、本発明に係る余剰樹脂収容部２０ａを有するシート状二次電池と、上記余剰樹脂収容部２０ａを有しないシート状二次電池とを作製し、その絶縁性やシール性を比較評価した。【００７７】
具体的には、実施例として、図５に示した一対のシール治具ＴＬ，ＴＬを用いてヒートシール部２０の所定の領域（端子介在シール部２０Ｄ）のみに余剰樹脂収容部２０ａを形成したシート状二次電池（図７（ａ）参照）を作製した。また、比較例１として、電極端子３ａ，３ｂが突出するヒートシール部２０の一辺全体に渡って余剰樹脂収容部２０ａを形成したシート状二次電池を作製した（図７（ｂ）参照）。さらに、比較例２として、ラミネート外装体２の内面層２ａが平坦な、余剰樹脂収容部２０ａを有しない従来構成のシート状二次電池を作製した（図７（ｃ）参照）。なお、上記シート状二次電池においてはいずれも電池容量を４Ａｈとし、電極端子３ａ，３ｂとしては、いずれも幅３０ｍｍ厚さ０．２ｍｍのものを用いた。また、ヒートシールとしては、温度２２０〜２３０℃、圧接力０．４ＭＰａの条件にて行った。【００７８】
＜比較評価１＞
上記実施例、比較例１及び比較例２のシート状二次電池をそれぞれ４個ずつ作製し、電極端子３ａ，３ｂとラミネート外装体２の金属層２ｂとの間に、所定の電圧（０．１ｋＶ）を印加し、所定の時間（５ｍｓｅｃ）経過した後の保持電圧を測定した。ここで、所定の時間経過後に、印加電圧（０．１ｋＶ）が保持されているほど（保持電圧が高いほど）、絶縁性が良好なものとして評価した。【００７９】
また、折り曲げ荷重等の外的ストレスの影響を検証するため、上記保持電圧の測定が終了した後、ラミネート外装体２のヒートシール部２０の両端部（電極端子３ａ，３ｂが突出するヒートシール部の両端部）を図８に模式的に示すように折り曲げて、再度、所定の電圧を印加して所定の時間経過した後に、保持電圧を測定した。すなわち、ラミネート外装体２の折り曲げの前後において上記保持電圧を測定した。【００８０】
折り曲げ前の保持電圧の測定結果を表１に示し、折り曲げ後の保持電圧の測定結果を表２に示す。
【表１】
2011089965.tif 000003
【表２】
2011089965.tif 000004
【００８１】
表１より、端子介在シール部２０Ｄのみに余剰樹脂収容部２０ａを設けた実施例、及び、電極端子３が突出するシール辺全体に渡って余剰樹脂収容部２０ａを設けた比較例１においては、余剰樹脂収容部２０ａを有しない比較例２よりも絶縁性が向上することが確認できた。【００８２】
一方、表２より、上記比較例１では、ラミネート外装体２の折り曲げ後に絶縁性が低下するのに対し、上記実施例では、折り曲げ後も良好な絶縁性が維持できることが分かる。つまり、電極端子３ａ，３ｂが介在するヒートシール部２０Ｄのみに余剰樹脂収容部２０ａを設けることにより、ラミネート外装体２の周辺部に曲げ応力等の不測のストレスが付与された場合でも良好な絶縁性を維持できることが分かった。換言すれば、電極端子３ａ，３ｂが介在しない通常のヒートシール部（ラミネート外装体２の内面層２ａ同士が接合するヒートシール部）２０Ｐにまで余剰樹脂収容部２０ａを設けると、曲げ応力等の外的ストレスが付与された場合に、絶縁性の保持が困難になることが分かった。【００８３】
これは、比較例１のように、通常シール部２０Ｐにまで余剰樹脂収容部２０ａを設けた形態では、通常シール部２０Ｐに渡って形成された凹凸により、当該シール部２０Ｐにおける内面樹脂層２ａの厚さに差が生じることとなり、可撓性のラミネート外装体２に不測の折り曲げ荷重等が加えられた際に、かえって当該樹脂層２ａにクラックが発生し易くなって絶縁性が低下するのみならず、クラックの発生に伴う経年的なシール性の低下要因となるためであると考えられる。【００８４】
なお、本発明に係るシート状二次電池のように、可撓性のラミネート外装体２を用いた形態では、ラミネート外装体２の内面層２ａ同士を溶着する通常シール部２０Ｐが必ず存在することとなるが、かかる通常シール部２０Ｐは外力により容易に変形可能であり、電池容積のコンパクト化等のために当該ヒートシール部分が折り曲げられる状況が十分に想定される。これに対して、電極端子３ａ，３ｂが介在する端子介在シール部２０Ｄのみに余剰樹脂収容部２０ａを設けた本発明に係るシート状二次電池によれば、ヒートシール部分に折り曲げ応力等が働いた場合でも電極端子３ａ，３ｂとラミネート外装体２間におけるシール性及び絶縁性を安定して維持できることが確認できた。【００８５】
＜比較評価２＞
次に、実施例及び比較例１，２のシート状二次電池について、シール前の樹脂の総厚さとシール後の樹脂の総厚さとを測定して比較評価した。具体的には、シール前の総厚さ（接合用樹脂５の厚さと内面樹脂層２ａの厚さとを加えた総厚さ）を１００％としたとき、図９に模式的に示すように、シール後の余剰樹脂収容部２０ａにおける平坦部２０ａ０の厚さｄ０及び凸部２０ａ１の厚さｄ１のシール前の総厚さに対する割合（％）を測定して比較評価した。測定結果を表３に示す。
【表３】
2011089965.tif 000005
【００８６】
表３より、実施例及び比較例２においては、端子介在シール部２０Ｄ及び通常シール部２０Ｐのいずれにおいても、シール後の平坦部分の樹脂層厚さｄ０は、ほぼ同等に維持されることが確認できた。【００８７】
ここで、＜比較評価１＞の結果を踏まえた場合、絶縁性及び経年的なシール性を確保し得る端子介在部２０Ｄにおける樹脂層の好適な厚さは、表３の実施例より、６５〜９０％であることが分かる。【００８８】
なお、＜比較評価１＞で絶縁性の低下が認められた比較例２において、樹脂層の厚さがある程度保たれた結果となっているのは、次のような理由のためであると考えられる。すなわち、課題で既述したように、余剰樹脂収容部２０ａを有しない比較例２では、溶け流れや溶け溜まりの発生が多い状態であり、かかる溶け溜まり等は、電極端子３上を余剰樹脂が移動することによりシール部２０の境界（シール部２０と非シール部の境界）付近に発生し易くなっている。そして、このような樹脂は、基本的に圧力がかからない状態で溶けて、密度が低いまま硬化した樹脂層となっているため、僅かな曲げ荷重等の外的ストレスに対してもクラックが発生し易い状態となっている。つまり、表３では、図９に示したように、便宜上、電極端子３上にある余剰樹脂収容部２０ａを形成している部分の厚みを示しているため、かかる部分の厚さに関しては、実施例と比較例２との間で明確な優位差が生じなかったものの、上述したように、比較例２では、僅かな外的ストレスに対してもクラックが発生し易い状態となっているため、絶縁性やシール性が低下するものと考えられる。【００８９】
一方、実施例と比較例１とを比較した場合、端子介在シール部２０Ｄにおける樹脂層の総厚さは、平坦部２０ａ０及び凸部２０ａ１のいずれにおいても、比較例１は実施例に比し大幅に減少していることが確認された。【００９０】
さらに、比較例１での通常シール部２０Ｐにおける総厚さについては、凸部２０ａ１と平坦部２０ａ０とで、総厚さに極端な差が生じており、特に、平坦部２０ａ０の総厚さの減少が著しいことが確認された。【００９１】
この結果からは、ラミネート外装体２の内面層２ａ同士が溶着する通常シール部２０Ｐにも余剰樹脂収容部２０ａを設ける形態では、電極端子３が介在する端子介在シール部２０Ｄの平坦部２０ａ０に残るべき樹脂が、電極端子３近傍の通常シール部２０Ｐへも流れ込み、端子介在シール部２０Ｄにおける樹脂層の総厚さを薄くすると共に、通常シール部２０Ｐに流入した樹脂が通常シール部２０Ｐからはみ出す、若しくは、通常シール部２０Ｐに極端な凹凸を形成するためであると考えられる。【００９２】
なお、この傾向は、大容量化を企図して電極端子３ａ，３ｂの断面積がより大きくなるほど顕著に表れることが確認できた。【００９３】
＜比較評価３＞
次に、実施例、比較例２のシート状二次電池について、合計１１００個生産時のシール不良発生率及び絶縁不良発生率を比較評価した。なお、比較評価に当たっては、電池製作から所定の時間（例えば、２４Ｈ）経過後、ヒートシール部２０に液漏れ等が生じた場合には、シール不良と判定し、電極端子３ａ，３ｂとラミネート外装体２間の絶縁抵抗値が５０ＭΩ以下の場合には、絶縁不良と判定した。評価結果を表４に示す。
【表４】
2011089965.tif 000006
【００９４】
表４より明らかなように、端子介在シール部２０Ｄにのみ余剰樹脂収容部２０ａを設けた形態（実施例）では、絶縁性及びシール性を経時的に安定して確保できることが確認できた。【００９５】
以上、本実施の形態に係るシート状二次電池及びその製造方法によれば、上述した余剰樹脂収容部２０ａをラミネート外装体２の所定の内面層２ａに簡易な構成で形成し、ヒートシールの際に余剰となった接合用樹脂５を収容吸収して、接合用樹脂５の厚さや加圧力等の煩雑で複雑な調整制御を要することなく、断面積が大きな電極端子３を採用した場合でも、電極端子３回りのシール性及び絶縁性を安定して確保することができる。特に、レイアウト上の制約等により、ラミネート外装体２の周辺部に折り曲げ荷重等の不測の外的ストレスが加わった場合でも、シート状二次電池１０のシール性及び絶縁性を安定して確保することができる。【００９６】
併せて、ラミネート外装体２の内面層２ａと接合用樹脂５との接触面積（接着面積）を増大して電極端子３回りのシール強度を増大させることができる。加えて、余剰樹脂収容部２０ａを形成してラミネート外装体２を変形させることにより、ヒートシールの際の電極端子３周辺の歪応力を緩和してシワの発生を未然に防止することができる。【００９７】
また、平坦な通常のヒートシール部２０（電極端子３を介さずにラミネート外装体２の内面層２ａ同士が接合するヒートシール部）を基準にして余剰樹脂収容部２０ａを形成することにより、接合用樹脂５の厚さ制御が容易となり、電極端子３回りのシール性及び絶縁性を同時に満たす接合用樹脂５の厚さをより安定して確実に確保可能とすると共に、余剰樹脂収容部２０ａの形成位置（電極端子３から見た余剰樹脂収容部２０ａの形成開始位置）や深さを容易にコントロールすることが可能となって、機械化や量産化の促進に寄与することができる。【００９８】
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨に逸脱しない範囲において多様な変更もしくは改良を加え得るものである。例えば、上記実施の形態で例示した余剰樹脂収容部２０ａは、ラミネート外装体２の内面層２ａに設けたが、かかる余剰樹脂収容部としては、余剰となった接合用樹脂５を収容可能なようにラミネート外装体２と電極端子３との間に形成されていれば差し支えなく、例えば、電極端子３自体に凹凸を設けたり、電極端子３に網目状（凹凸状）のネットを巻き付けて、余剰樹脂収容部２０ａを電極端子３側に設けるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１：内部電極対、１ａ：シート状正電極、１ｂ：シート状負電極、１ｃ：セパレータ、２：ラミネート外装体、２ａ：内面層、２ｂ：中間層、２ｃ：外面層、２ｓ：積層体収容部、３ａ：正電極端子、３ｂ：負電極端子、５：接合用樹脂、１０：シート状二次電池、１１：正極集電体、１２：正極活物質、１３：負極集電体、１４：負極活物質、２０：ヒートシール部、２０Ｄ：端子介在シール部、２０Ｐ：通常シール部、２０ａ：余剰樹脂収容部、ｄ：段差、ＤＬ：電解液、ＴＬ：シール治具、ＴＬ１：基準シール面、ＴＬ２：収容部形成面、ＴＬ２ｄ：窪み
【図１】
2011089965.tif 000007
【図２】
2011089965.tif 000008
【図３】
2011089965.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011089965.tif 000013
【図８】
2011089965.tif 000014
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年11月8日(2011.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシール可能な熱可塑性樹脂製の内面層と金属層とを有する可撓性のラミネート外装体と、
前記ラミネート外装体の周辺に形成されたヒートシール部により、当該ラミネート外装体の内部に密封状態に収容され、シート状の正電極及びシート状の負電極がセパレータを介して交互に積層形成された内部電極対と、
前記内部電極対と電気的に連結され、前記ラミネート外装体のヒートシール部を気密に貫通して外部に引き出される電極端子と
を備え、
前記電極端子が介在するヒートシール部では、前記ラミネート外装体と前記電極端子とが接合用樹脂を介して接合されていると共に、前記電極端子と対峙する前記ラミネート外装体の内面層に、ヒートシールの際に余剰となった樹脂を収容する余剰樹脂収容部が形成されているのに対し、前記ラミネート外装体の内面層同士が接合するヒートシール部には、前記余剰樹脂収容部が形成されていないことを特徴とするシート状二次電池。
【請求項２】
前記余剰樹脂収容部は、前記電極端子が介在するヒートシール部において、シール後の接合用樹脂の厚さとラミネート外装体の内面層との厚さとを加えた総厚さが、シール前の総厚さの６５〜９０％となるように、加熱加圧形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート状二次電池。
【請求項３】
前記余剰樹脂収容部は、ラミネート外装体の内面層同士を接合する通常のヒートシール部に対して、所定の段差を有するように加熱加圧形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート状二次電池。
【請求項４】
前記余剰樹脂収容部は、ラミネート外装体の外表面から突出するように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のシート状二次電池。
【請求項５】
前記接合用樹脂は、ラミネート外装体の内面層と同一の材質であって架橋構造を有する熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のシート状二次電池。
【請求項６】
前記電極端子は、その厚さが０．２〜５．０ｍｍであり、ヒートシール部に沿った長さが１６〜１００ｍｍの板状の端子であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のシート状二次電池。
【請求項７】
前記シート状二次電池は、その容量が１．５Ａｈ以上であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のシート状二次電池。
【請求項８】
ヒートシール可能な熱可塑性樹脂製の内面層と金属層とを有する可撓性のラミネート外装体の内部に、シート状の正電極及びシート状の負電極をセパレータを介して交互に積層した内部電極対を収容したシート状二次電池の製造方法であって、
所定の形状の窪みを有する一対のシール治具を用い、
前記内部電極対と接続された電極端子の表面を粗面化処理した後、当該表面と接合可能な熱可塑性の接合用樹脂を塗布し、電極端子及びその表面の接合用樹脂を介してラミネート外装体をヒートシールする際に、前記一対のシール治具により電極端子が突出したラミネート外装体のヒートシール部を挟み込んで加熱加圧し、前記電極端子が介在するヒートシール部には、ヒートシールの際に余剰となった樹脂を収容する余剰樹脂収容部をラミネート外装体の内面層に形成する一方、ラミネート外装体の内面層同士が接合するヒートシール部には、前記余剰樹脂収容部を形成しないことを特徴とするシート状二次電池の製造方法。
【請求項９】
前記余剰樹脂収容部は、前記電極端子が介在するヒートシール部において、シール後の接合用樹脂の厚さとラミネート外装体の内面層との厚さとを加えた総厚さが、シール前の総厚さの６５〜９０％となるように、加熱加圧形成されることを特徴とする請求項８に記載のシート状二次電池の製造方法。
【請求項１０】
前記シール治具は、ラミネート外装体の内面層同士を接合する通常のヒートシール部を加熱加圧する平坦な基準シール面と、ラミネート外装体の電極端子に対峙するヒートシール部を加熱加圧して余剰樹脂収容部を形成する収容部形成面とを有し、前記収容部形成面は、前記基準シール面に対して、所定の段差が設定されていることを特徴とする請求項８又は９に記載のシート状二次電池の製造方法。
【請求項１１】
前記余剰樹脂収容部は、ラミネート外装体の外表面から突出するように形成されていることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載のシート状二次電池の製造方法。
【請求項１２】
前記接合用樹脂は、ラミネート外装体の内面層と同一の材質であって架橋構造を有する熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載のシート状二次電池の製造方法。
【請求項１３】
前記電極端子は、その厚さが０．２〜５．０ｍｍであり、ヒートシール部に沿った長さが１６〜１００ｍｍの板状の端子であることを特徴とする請求項８ないし１２のいずれかに記載のシート状二次電池の製造方法。
【請求項１４】
前記シート状二次電池は、その容量が１．５Ａｈ以上であることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれかに記載のシート状二次電池の製造方法。
【国際調査報告】
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